УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКА РАБОЧЕГО РАСТВОРА ПРИ КУЧНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ Российский патент 1997 года по МПК C22B3/02 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам, предназначенным для распределения рабочего раствора при секционном кучном выщелачивании.

Известно устройство по распределению технологического раствора на поверхности кучи, предназначенной для выщелачивания это система подводящих труб, заканчивающихся разбрызгивающими эксцентриками. Такие системы работают при избыточном давлении, необходимом для разбрызгивания капель жидкости на 1 - 3 м. При разбрызгивании токсичных растворов (например, щелочного раствора цианида) используются эксцентрики капельного типа (см. Minig Engireering. January. 1993, с. 41 48).

Недостатком указанного устройства является относительно большая металлоемкость ( на участке площадью 10000 м² необходимо около 2000 м погонных труб и не менее 300 эксцентриков), кроме того, необходимо отметить неустойчивую работу системы, когда в качестве щелочи используется раствор жженой извести, так как растворимость ее снижается с повышением температуры, а эти перепады температуры (до 15 20^oC) в полевых условиях приводят к зарастанию небольших отверстий эксцентриков отложениями труднорастворимых соединений. К недостаткам следует отнести и повышенный выброс вредных и токсичных веществ в атмосферу вследствие очень большой поверхности контакта капель жидкости с воздухом при разбрызгивании рабочего раствора на поверхности кучи.

Предлагаемое устройство позволяет снизить выброс вредных и токсичных веществ в атмосферу, снизить металлоемкость конструкций по сравнению с прототипом, повысить устойчивость и надежность оросительной системы за счет исключения из нее эксцентриков, повысить производительность процесса выщелачивания.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство, содержащее трубы для подачи рабочего раствора, дополнительно содержит безнапорный распределительный механизм, включающий направляющий патрубок, установленный с возможностью вращения, неподвижный диск с распределительными патрубками, причем распределительные патрубки соединены с трубами для подачи рабочего раствора.

С помощью предлагаемого устройства раствор, направляемый на орошение кучи, поочередно распределяется по секциям затопления, расположенным на поверхности кучи. Вследствие непрерывного истечения через напорную трубу распределительное устройство и трубы на поверхности кучи, живое сечение которых на протяжении всего пути практически не меняется, а также вследствие относительно высокого расхода жидкости (150 250 м³/ч и более) исключается кристаллизация малорастворимых соединений кальция на подвижных и неподвижных патрубках устройства и на внутренних стенках труб, кроме того, снижаются потери на преодоление гидравлического сопротивления в оросительной системе и соответственно затраты на электроэнергию для подачи растворов на поверхность кучи. Расход труб для орошения кучи определяется количеством затопляемых секций на поверхности кучи. К каждой отдельной секции затопления площадью порядка 1000 2500 м², обвалованной по краям мелкодробленной рудой, подводится одна труба с внутренним диаметром соответственно 50 108 мм, за счет этого общий расход труб на орошение снижается в 3 5 раз по сравнению с прототипом.

Число распределяющих патрубков в устройство равно числу затопляемых секций на поверхности кучи. Продолжительность затопления одной секции составляет 30 60 мин и определяется производительностью циркуляционного насоса. Периодичность затопления одной секции может изменяться от 1 до 4 раз в сутки и определяется фильтрационными свойствами дробленого материала и требованиями технологического регламента.

Продолжительность затопления одной секции регулируется в устройстве за счет сменных шестерен в редукторе. Понижающий редуктор включает три червячные пары и одну зубчатую передачу. Это позволяет снизить число оборотов распределительного патрубка устройства до 1 4 оборотов в сутки. При вращении направляющего патрубка по неподвижному диску происходит поочередное перекрытие отверстия направляющего патрубка с отверстиями в неподвижном диске. Вследствие близости соседних отверстий в неподвижном диске (толщина стенки может быть снижена до 5 мм путем отливки заготовки для изготовления неподвижного диска в кокиль) перераспределение потока раствора по направляющим патрубкам происходит практически без изменения давления как в напорном, так и в распределительных трубопроводах, что повышает устойчивость работы оросительной системы.

Герметичность устройства достигается за счет применения кольцевых сальниковых уплотнений между вращающимися и неподвижными частями конструкции. С этой же целью оконечная часть направляющего патрубка выполнена в форме диска с канавками. Вертикальная ось диска с распределительными патрубками совмещена с вертикальной осью неподвижного диска.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 сечение устройства в вертикальной плоскости и проходящее через направляющий патрубок.

Устройство состоит из верхней части, включающей неподвижный подающий патрубок, систему уплотнения и вращающийся направляющий патрубок, понижающего редуктора и из нижней части, состоящей из станины и жестко связанным с ней неподвижным диском с распределительными патрубками.

Вращение от двигателя передается через понижающий редуктор 1 и пару сменных шестерен 2, 3 к направляющему патрубку 4 и связанному с ним диску 5 и валу 6 (см. фиг.2). Направляющий патрубок 4, диск 5 и вал 6 представляют одну жестко связанную конструкцию, которая может сниматься. На цилиндрической части этой конструкции расположена съемная сменная ведомая шестерня 3. Вал 6 помещается в подшипник скольжения 7, расположенный в нижней неподвижной части устройства так, что диски плотно прижимаются друг к другу. Технологический рабочий раствор подается в устройство через неподвижный подающий патрубок 8. К торцу этого патрубка приварена втулка 9. Верхняя часть вращающегося направляющего патрубка заканчивается втулкой 10. Кольцевые резиновые уплотнители 11, 12, 13 помещены во вращающейся части направляющего патрубка во втулку 10 и во вращающейся части направляющего патрубка во втулку 10 и во вращающийся диск 5. При сборке устройства втулка 9 патрубка 8 плотно входит во втулку 10. Неподвижный диск 14, распределяющие патрубки 15 и станина 16 связаны друг с другом в одно целое.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочего раствора насосом в распределительное устройство поток жидкости сначала устремляется через неподвижный верхний патрубок во внутреннюю часть неподвижного верхнего патрубка. При вращении направляющего патрубка со скоростью 1 об/сутки происходит последовательное соединение его со всеми распределяющими патрубками, которые находятся в неподвижном диске. Проходя через один из этих распределительных патрубков, раствор поступает в трубу, подведенную к одной из секций на поверхности кучи и затапливает ее. Если количество секций затопления 24, то и распределительных патрубков также 24, т. е. за 1 ч происходит затопление одной секции, а за сутки поочередно затапливаются все 24 секции на поверхности кучи. Контакт рабочего раствора с атмосферным воздухом при таком режиме орошения кучи значительно ниже, чем в случае орошения с использованием эксцентриков, что способствует снижению вредных и токсичных выбросов в окружающую среду. По обычной технологии для автоматического распределения потока раствора на орошение кучи потребовалось бы 24 автоматических запорных вентиля с редукторами и электродвигателями, распределительный щит управления, штат запасных вентилей с приводами и электрооборудованием, мастерская для ремонта запорного оборудования и электрооборудования и увеличенный штат электрослесарей и слесарей-ремонтников.

Предлагаемое устройство исключает указанные выше материальные и трудовые затраты, повышает производительность процесса выщелачивания.

Использование: изобретение относится к горному делу и цветной металлургии, в частности к устройствам для распределения раствора при орошении кучи методом секционного затопления. Сущность: устройство, кроме труб для подачи раствора, содержит распределительный механизм, выполненный в виде направляющего патрубка, установленного с возможностью вращения, неподвижный диск с распределительными патрубками, причем распределительные патрубки соединены с патрубками для подачи раствора в секции затопления. 2 ил.

Устройство для распределения потока рабочего раствора при кучном выщелачивании, содержащее трубы для подачи рабочего раствора, отличающееся тем, что оно снабжено безнапорным распределительным механизмом с направляющим патрубком, установленным с возможностью вращения, и неподвижным диском с распределительными патрубками, причем распределительные патрубки соединены с трубами для подачи рабочего раствора.